新能源车最重要的固态电池,来了?何时能普及?

新能源车最重要的固态电池,来了?何时能普及?_58汽车

固态电池作为新能源车发展的关键技术,有望解决现有锂电池的瓶颈问题,提供更高的能量密度、安全性和循环性能。然而,目前市场上的所谓“固态电池”多为半固态电池,仍存在安全风险。全固态电池的产业化预计要到2025年以后,届时将为新能源车带来革命性的提升。在此之前,消费者仍需关注现有电动车的性能和安全。新能源车的发展离不开电池技术的突破。当前主流的液态锂电池虽然性能优越,但已接近发展极限,存在安全隐患。固态电池通过替换固态电解质,解决了锂枝晶问题,提高了热稳定性和能量密度。理想状态下,固态电池将使电动车拥有更长的续航、更安全的环境和更长的寿命。然而,现实情况是固态电池的研发和产业化进程缓慢。国内外车企和电池企业虽然积极布局,但多数仍处于试验和研发阶段。蔚来、东风等宣称的“固态电池”实际上是半固态电池,能量密度和安全性仍有待提升。全固态电池的大规模应用预计要到2025年以后,甚至2030年前液态锂电池仍将是主流。固态电池的推广还面临诸多挑战,如电解质特性、工艺难度和制造成本等。各大车企和电池企业正加大研发投入,寻求技术突破。丰田、大众、宝马等计划在未来几年内实现固态电池的量产应用,但距离普及尚需时日。对于消费者而言,现阶段购买电动车仍需关注现有车型的性能和安全。固态电池的普及尚需时间,但随着技术的不断进步,未来新能源车将带来更加卓越的驾驶体验。让我们拭目以待,固态电池时代的到来。新能源车最重要的固态电池,来了?何时能普及?固态电池作为新能源车发展的关键技术,有望解决现有锂电池的瓶颈问题,提供更高的能量密度、安全性和循环性能。然而,目前市场上的所谓“固态电池”多为半固态电池,仍存在安全风险。全固态电池的产业化预计要到2025年以后,届时将为新能源车带来革命性的提升。在此之前,消费者仍需关注现有电动车的性能和安全。新能源车的发展离不开电池技术的突破。当前主流的液态锂电池虽然性能优越,但已接近发展极限,存在安全隐患。固态电池通过替换固态电解质,解决了锂枝晶问题,提高了热稳定性和能量密度。理想状态下,固态电池将使电动车拥有更长的续航、更安全的环境和更长的寿命。然而,现实情况是固态电池的研发和产业化进程缓慢。国内外车企和电池企业虽然积极布局,但多数仍处于试验和研发阶段。蔚来、东风等宣称的“固态电池”实际上是半固态电池,能量密度和安全性仍有待提升。全固态电池的大规模应用预计要到2025年以后,甚至2030年前液态锂电池仍将是主流。固态电池的推广还面临诸多挑战,如电解质特性、工艺难度和制造成本等。各大车企和电池企业正加大研发投入,寻求技术突破。丰田、大众、宝马等计划在未来几年内实现固态电池的量产应用,但距离普及尚需时日。对于消费者而言,现阶段购买电动车仍需关注现有车型的性能和安全。固态电池的普及尚需时间,但随着技术的不断进步,未来新能源车将带来更加卓越的驾驶体验。让我们拭目以待,固态电池时代的到来。

前不久,果子写过一篇文章,简单分析了新能源车涨价潮背后的原因——原材料的涨价以及政策的调整。

买一台特斯拉,找黄牛买比在官方买还便宜,黄牛和买家都赚到了,这个反常现象,就离谱。哦对了,没看过的狐友,可以点这里。

最近,新能源车圈又掀起了新的热议,而这个话题随着近期蔚来ET7的交付而变得更火了,它就是:固态电池。

凭借固态电池这个弯道超车点,国产新能源车能不能吊打特斯拉?这个吹得神乎其神的新技术,又到底实不实用?

别急,果子给大家好好捋一捋。

为什么需要固态电池?

在弄清楚固态电池之前,我们先得弄明白,电动车为什么需要固态电池,现在的电池不好用吗?没错,归根结底,就是当前常见的液态电池,已经到了发展瓶颈。

电池的发展已经有快两百年的历史,如今最常见的是锂离子电池。高工作电压、快速充放电特性、长循环寿命、无记忆效应等众多优点,是它被普遍用于数码产品及电动汽车的原因。

虽然它性能优秀,但同样存在着难以跨越障碍:电池结构特性局限了电池性能,也是电池衰老和存在安全隐患的根本原因。

一般而言,电池由四大核心部件组成:正极、负极、电解质以及隔膜。

电池发电的原理,就是是两个电极材料在电解液中相互交换离子,但这个结构也会使得其反应界面一直存在,也就是电池处于一直在工作的状态,容易衰老并且也存在安全隐患。

正负极作为电池氧化反应的核心,其重要性不用果子多说。根据正负极材料的不同,在新能源车上,目前主要采用磷酸铁锂和三元锂电两种锂电池。

磷酸铁锂电池由于没有钴等贵金属材料,价格相对低廉。它有耐高温、安全性能好的优点,但也有能量密度低、低温环境下放电性能弱的缺点。

至于三元锂电池,它采用镍钴锰作为正极,石墨作为负极。它的优点是能量密度大,电压更高,也就是说相同质量的电池组容量更大,性能更好。

但缺点是,200度就容易起火,所以安全性能不如磷酸铁锂电池。

整体来看,三元锂电池有着更好的综合性能,但随着技术和工艺的迭代,目前三元锂电的单体能量密度已经接近极限,很难再有重大突破。

所以,一种能量密度高,安全性能好,循环性能高以及低温放电性能好的电池,对新能源车的发展就尤为重要。固态电池,正是有望解决这些问题的救星。

固态电池有什么好处?

新能源车怎样才能取代燃油车?目前在动力电池领域有一个公认的答案:电池系统能量密度起码翻一倍,也就是从普遍的160Wh/kg到400Wh/kg。

要想解决电池的能量密度问题,就一定要进行动力电池的革新。

所以,消灭里程焦虑,固态电池的性能特征就是动力电池发展的目标,也是锂电池未来的发展新方向。

固态电池看着像是和液态电池完全相反的物种,但实际上只是一种在工艺和技术上,对现有锂电池进行改进的电池。

它和液态电池最主要的区别,就是把液态电解质替换为固态电解质,同时取消了隔膜。

为啥要用固态电解质?因为锂电池本身存在锂枝晶问题:锂电池在充电过程中,锂离子会在负极表面通过还原反应形成树脂状的锂原子晶体。

若是锂晶体刺穿隔膜来到正极,就会造成内部短路,引发起火。

所以,当新能源车不幸遭受车祸时,液态锂电池一旦受到挤压、冲击,就会导致隔膜破裂,造成正负极短路,同时锂电池内部产生大量热量,加上液态电解质里易燃的有机溶剂,就会造成电池起火甚至爆炸。

固态电池的使命之一,正是要解决这种不稳定性,提升安全空间。

把电解质的材料从液态替换为固态后,由于锂枝晶在固态电解质中生长缓慢且难刺透,可燃性差,所以固态电池的热稳定性更强。解决了安全问题,固态电池就可以采用更高性能的正负极材料,使得能量密度突破300Wh/kg。

理想很丰满,新能源车用固态电池,能在同等体积电池包的情况下,拥有更长的续航里程,更安全的运作环境,更长的电池寿命,同时也能提升新能源二手车的保值率。

可以说,这些都直击新能源车企和用户的痛点。

现实嘛……通常很骨感。既然固态电池那么好,那大伙儿都用上了吗?

何时用上固态电池?

对固态电池应用最积极的,是国内的车企。

早在2021年初,蔚来就声称将在2022年发布的ET7上搭载全新研发的固态电池。但等到股票大涨后,蔚来又改口说,在NIODay上介绍的固态电池,其实是半固态电池。

今年一月,东风方面宣称,首批50辆东风风神E70固态电池车在江西新余完成交付,这批固态电池由东风与赣锋锂业合作开发。

在投资者的质问之下,赣锋锂业最终承认:东风E70装车的电池是半固态电池。

这是因为,E70固态电池公布的能量密度是235—280Wh/kg,离国际上公布的低值标准400Wh/kg还有相当大的差距。它最关键的结构,电解质,也并非全固态,只能算固液混合锂离子电池。

半固态电池只是一种过渡方案,它的固态电解质仅仅涂抹在电极或隔膜的表面,但电池依然依赖于液态电解质来进行锂离子交换。

也就是说,半固态电池同样存在由液态电解质所引起的漏液、热失控等安全风险。

如果说蔚来和东风都只是虚晃一枪,那真·固态电池啥时候能用上?

大众、福特、宝马等车企,包括宁德时代在内的电池企业都一致认为,全固态电池产业化要到2025年才会开启,甚至到2030年前,液态电解质锂离子电池都依然是主流。

就连手握大量固态电池专利的丰田,也在不断推迟固态电池量产时间表,最新的消息已是2028年。

丰田计划在2025年前全固态电池实现小规模量产,并首先搭载在混动车型上;在2030年前实现持续、稳定生产。

大众多次投资固态电池开发商QuantumScape,并计划在2024年至2025年间开始批量生产固态电池。

宝马和福特曾联手投资美国固态电池商SolidPower。宝马计划在2025年前推出应用固态电池的原型车,并于2030年前应用于量产车。

奔驰和Stellantis则投资了美国固态电池制造商FactorialEnergy。此外,奔驰还与中国台湾固态电池企业辉能科技合作,计划2028年实现固态电池批量生产。

固态电池研发周期之长,主要还是受限于固态电池的电解质特性、工艺的难度,以及其高昂的制造成本。

要是展开说的话,又是一篇长文了,暂且打住。狐友们要是有兴趣,果子择日再跟大家好好叨叨。

目前而言,对于固态电池的应用,还是路漫漫其修远兮。所以,狐友们不用怕被背刺了,现阶段有电动车需求的,该买的还是得买。

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